[科普中国]-高模量高强度聚合物

高模量高强度聚合物是指通过超拉伸凝胶纺丝、液晶纺丝等方法使高聚物的分子链高度取向成为高模量、高强度、质轻的聚合物材料。实现高强高模的途径之一是将柔性高分子进行超拉伸，使卷曲或折叠的分子链拉直，并沿拉伸方向取向成伸直链结晶;另一是合成刚性棒状液晶高分子，从根本一抑制分子链的卷曲或折叠。

简介高模量高强度聚合物是指通过超拉伸凝胶纺丝、液晶纺丝等方法使高聚物的分子链高度取向成为高模量、高强度、质轻的聚合物材料1。

举例如聚对位苯二苯并二噻唑的模量大于300GPa，而钢只有208GPa，高度取向的聚合物在固态时呈微纤原状态。在国际上已推出芳纶kevlar和Arenka，热致性共聚酯Vectra和Xyder以及高模量聚乙烯纤维Spectra 9002。

应用用作宇航材料、防弹复合材料、轮胎帘子线、绳索缆线及体育器材等。

研究前景国外正在开发几种生产高强度、高模量纤维的方法，其中主要有液晶纺丝法，这是杜邦公司生产凯芙拉纤维时采用的方法。聚对苯二甲酰对苯二胺这类聚合物的熵沿分子键伸长的方向小，因此在这类聚合物的浓厚溶液中稍加剪断应力，例如添加通过纺丝孔所需的力3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学